Elektrotechnika_1_Skripta
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
se snažíme docílit zpravidla pole homogenního (nebo je alespoň za takové v přijatelných
mezích nepřesnosti pokládáme). V takovémto případě je složka magnetické indukce ve směru
a
2π
I
a
0
0
r
H
Elektrotechnika 1
21
normály konstantní po celé ploše S. Je-li navíc plocha S kolmá ke směru magnetické indukce
(tj. úhel
0
=
α
), dostáváme pro magnetický tok zjednodušený (v praxi často užívaný) vztah
BS
=
Φ
.
( 1.35 )
Jestliže vytvoříme z vodiče smyčku podle Obr. 1.15 a necháme jí protékat proud i,
kolem vodiče se vytvoří magnetické pole a plochou smyčky bude protékat magnetický tok
Φ.
Obr. 1.15:
K definici indukčnosti smyčky
Potom definujeme indukčnost smyčky L jako podíl magnetického toku a proudu, který tento
tok vytvořil
i
L
Φ
=
.
( 1.36 )
Indukčnost měříme v jednotkách henry [H].
Budeme-li uvažovat cívku o N závitech (např. podle Obr. 1.8b), je její indukčnost rovna
i
L
Ψ
=
,
( 1.37 )
kde tzv. spřažený (spjatý, cívkový) magnetický tok je roven
∑
=
Φ
=
Ψ
N
k
k
1
.
( 1.38 )
Jde o součet magnetických toků procházejících plochami všech závitů cívky. Při zanedbání
rozptylu a při stejné ploše všech závitů lze poslední vztah dále zjednodušit na
Φ
=
Ψ N .
( 1.39 )
Obecně závisí velikost indukčnosti na uspořádání vodičů, geometrických rozměrech a
materiálových vlastnostech prostředí a dá se stanovit řešením příslušného magnetického pole.
Tak např. indukčnost cívky s počtem závitů N a uzavřeným jádrem délky l a průřezu S, za
předpokladu homogenního magnetického pole v jádře, je dána vztahem
l
S
N
L
r
2
0 µ
µ
=
.
( 1.40 )
Energie akumulovaná v magnetickém poli je dána energií potřebnou na vytvoření
tohoto magnetického pole a je rovna
2
2
1
2
1
Li
i
W
m
=
Ψ
=
.
( 1.41 )
22
Elektrotechnika 1
Nyní si všimněme situace, kdy umístíme smyčku do magnetického pole, jak je ukázáno
na následujících obrázcích. Smyčka je nejdříve uzavřená a uvažujeme její elektrický odpor R,
viz Obr. 1.16.
a)
b)
Obr. 1.16:
K vysvětlení indukčního zákona – uzavřená smyčka
Smyčka má vyznačen kladný směr oběhu (šipkou +), který je se směrem magnetického toku
svázán dle Ampérova pravidla pravé ruky. V roce 1831 významný anglický vědec M. Faraday
experimentálně zjistil, že při časové změně magnetického toku